概述
　　LWGY系列渦輪流量顯示計(jì)是吸取了國(guó)內(nèi)外流量?jī)x表先進(jìn)技術(shù)經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、精度高、復(fù)現(xiàn)性好、反應(yīng)靈敏，安裝維護(hù)使用方便等特點(diǎn)的新一代渦輪流量流量計(jì)，廣泛用于測(cè)量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用，且無(wú)纖維、顆粒等雜質(zhì)，工作溫度下運(yùn)動(dòng)粘度小于5×10-6m2/s的液體，對(duì)于運(yùn)動(dòng)粘度大于5×10-6m2/s的液體，可對(duì)流量計(jì)進(jìn)行實(shí)液標(biāo)定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套，還可以進(jìn)行定量控制、超量報(bào)警等，是流量計(jì)量和節(jié)能的理想儀表。
產(chǎn)品特點(diǎn)
　　高精確度，一般可達(dá)±1%R、±0.5%R，高精度型可達(dá)±0.2%R；
　　重復(fù)性好，短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復(fù)性，如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可得到極高的精確度，在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計(jì)；輸出脈沖頻率信號(hào)，適于總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接，無(wú)零點(diǎn)漂移，抗干擾能力強(qiáng)；
　　可獲得很高的頻率信號(hào)（3~4kHz），信號(hào)分辨力強(qiáng)；
　　范圍度寬，中大口徑可達(dá)1:20，小口徑為1:10；
　　適用高壓測(cè)量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表；
　　專用型傳感器類型多，可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計(jì)為各類專用型傳感器，例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等；
　　可制成插入型，適用于大口徑測(cè)量，壓力損失小，價(jià)格低，可不斷流取出，安裝維護(hù)方便。
技術(shù)參數(shù)
　1.基本參數(shù)

　2.流量范圍及工作壓力

產(chǎn)品圖片
儀表型號(hào)	LWGY-N	LWGY-A	LWGY-N防爆型	LWGY- A防爆型	LWGY-B	LWGY- C
信號(hào)輸出	脈沖	4-20mA	脈沖	或4-20mA	無(wú)	4-20mA/脈沖
供電電源	+24VDC±15%	+24VDC±15%	24VDC±15%	24VDC±15%	鋰電池	24VDC±15%
精度等級(jí)	1.0~0.5級(jí)		1.0~0.5級(jí)		1.0~0.5級(jí)
測(cè)量范圍	標(biāo)準(zhǔn)量程		標(biāo)準(zhǔn)量程		標(biāo)準(zhǔn)量程或擴(kuò)展量程
顯示器	無(wú)		無(wú)		有
通訊接口	無(wú)		無(wú)		可選RS485
儀表材質(zhì)	不銹鋼		不銹鋼		不銹鋼
防爆等級(jí)	無(wú)		ExdIIBT6或ExiaIICT4		ExdIIBT6或ExiaIICT4
防護(hù)等級(jí)	IP60		IP65		IP65
整機(jī)功耗	＜1W		＜1W		＜1W
儀表通經(jīng)	DN4~DN250		DN4~DN250		DN4~DN250
介質(zhì)溫度	-20℃~120℃		-20℃~120℃		-20℃~120℃
環(huán)境溫度	-30℃~60℃		-30℃~60℃		-30℃~60℃

測(cè)量范圍

儀表選型

工作原理

圖1

　　圖1所示為渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，由圖可見，當(dāng)被測(cè)流體流過傳感器時(shí)，在流體作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測(cè)線圈中的磁通道隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢(shì)，即電脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。
　　渦輪流量計(jì)的流量方程可分為兩種：實(shí)用流量方程和理論流量方程。
　　（1）實(shí)用流量方程
　　　　
　　　　
　　式中
　　，，……分別為體積流量，m3/s，質(zhì)量流量，kg/s；
　　f……流量計(jì)輸出信號(hào)的頻率，Hz；
　　K……流量計(jì)的儀表系數(shù)，P/m3。
　　流量計(jì)的系數(shù)與流量（或管道雷諾數(shù)）的關(guān)系曲線如圖2所示。由圖可見，儀表系數(shù)可分為兩段，即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二，其特性與傳感器結(jié)構(gòu)尺寸及流體粘性有關(guān)。在非線性段，特性受軸承摩擦力，流體粘性阻力影響較大。當(dāng)流量低于傳感器流量下限時(shí)，儀表系數(shù)隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關(guān)系。當(dāng)流量超過流量上限時(shí)要注意防止空穴現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)相似的TUF特性曲線的形狀是相似的，它僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。
　　傳感器的儀表系數(shù)由流量校驗(yàn)裝置校驗(yàn)得出，它完全不問傳感器內(nèi)部流體機(jī)理，把傳感器作為一個(gè)黑匣子，根據(jù)輸入（流量）和輸出（頻率脈沖信號(hào)）確定其轉(zhuǎn)換系數(shù)，它便于實(shí)際應(yīng)用。但要注意，此轉(zhuǎn)換系數(shù)（儀表系數(shù)）是有條件的，其校驗(yàn)條件是參考條件，如果使用時(shí)偏離此條件系數(shù)將發(fā)生變化，變化的情況視傳感器類型，管道安裝條件和流體物性參數(shù)的情況而定。

　?。?）理論流量方程
　　　根據(jù)動(dòng)量矩定理可以列出葉輪的運(yùn)動(dòng)方程
 　　　
　　　式中
　　　　J：葉輪的慣性矩；
　　　　dw/dt：葉輪的旋轉(zhuǎn)加速度
　　　　M1：流體的驅(qū)動(dòng)力矩
　　　　M2：粘性阻力距
　　　　M3：軸承摩擦阻力距
　　　　M4：磁阻力矩
　　　　當(dāng)葉輪以恒速旋轉(zhuǎn)時(shí)， ，則M1= M2+ M3+ M4。
　　　　經(jīng)理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可得
　　　　式中
　　　　　n：葉輪轉(zhuǎn)速；
　　　　　qv：體積流量；
　　　　　A：與流體物性（密度、粘度等），葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)（葉片傾角、葉輪直徑、流道截面積等）有關(guān)的系數(shù)；
　　　　　B：與葉片頂隙，流體流速分布有關(guān)的系數(shù)；
　　　　　C：與摩擦力矩有關(guān)的系數(shù)。
　　國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出許多理論流量方程，它們適用于各種傳感器結(jié)構(gòu)及流體工作條件。至今渦輪儀表特性的水動(dòng)力學(xué)特性仍舊不很清楚，它與流體物性及流動(dòng)特性有復(fù)雜的關(guān)系。比如當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有旋渦和非對(duì)稱速度分布時(shí)水動(dòng)力學(xué)特性就非常復(fù)雜。不能用理論式推導(dǎo)儀表系數(shù)，儀表系數(shù)仍舊需由實(shí)流校驗(yàn)確定。但是理論流量方程有巨大的實(shí)用意義，它可用于指導(dǎo)傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)適用條件變化時(shí)儀表系數(shù)變化規(guī)律的預(yù)測(cè)和估算。
安裝尺寸
　　傳感器的安裝方式根據(jù)規(guī)格不同，采用螺紋或法蘭連接，安裝方式見圖4、圖5、圖6，安裝尺寸見表4。

表4

安裝注意事項(xiàng)
?。?）安裝場(chǎng)所

　　傳感器應(yīng)安裝在便于維修，管道無(wú)振動(dòng)、無(wú)強(qiáng)電磁干擾與熱輻射影響的場(chǎng)所。渦輪流量計(jì)的典型安裝管路系統(tǒng)如圖7所示。圖中各部分的配置可視被測(cè)對(duì)象情況而定，并不一定全部都需要。渦輪流量計(jì)對(duì)管道內(nèi)流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流是敏感的，進(jìn)入傳感器應(yīng)為充分發(fā)展管流，因此要根據(jù)傳感器上游側(cè)阻流件類型配備必要的直管段或流動(dòng)調(diào)整器，如表5所示。若上游側(cè)阻流件情況不明確，一般推薦上游直管段長(zhǎng)度不小于10D，下游直管段長(zhǎng)度不小于5D，如安裝空間不能滿足上述要求，可在阻流件與傳感器之間安裝流動(dòng)調(diào)整器。傳感器安裝在室外時(shí)，應(yīng)有避直射陽(yáng)光和防雨淋的措施。

圖7 傳感器安裝示意圖

表5

?。?）連接管道的安裝要求
　　水平安裝的傳感器要求管道不應(yīng)有目測(cè)可覺察的傾斜（一般在5°以內(nèi)），垂直安裝的傳感器管道垂直度偏差亦應(yīng)小于5°。需連續(xù)運(yùn)行不能停流的場(chǎng)所，應(yīng)裝旁通管和可靠的截止閥（見圖7），測(cè)量時(shí)要確保旁通管無(wú)泄漏。
　　在新鋪設(shè)管道裝傳感器的位置先介入一段短管代替?zhèn)鞲衅?，待“掃線”工作完畢確認(rèn)管道內(nèi)清掃干凈后，再正式接入傳感器。由于忽視此項(xiàng)工作，掃線損壞傳感器屢見不鮮。
若流體含雜質(zhì)，則應(yīng)在傳感器上游側(cè)裝過濾器，對(duì)于不能停流的，應(yīng)并聯(lián)安裝兩套過濾器輪流清除雜質(zhì)，或選用自動(dòng)清洗型過濾器。若被測(cè)液體含有氣體，則應(yīng)在傳感器上游側(cè)裝消氣器。過濾器和消氣器的排污口和消氣口要通向安全的場(chǎng)所。
　　若傳感器安裝位置處于管線的低點(diǎn)，為防止流體中雜質(zhì)沉淀滯留，應(yīng)在其后的管線裝排放閥，定期排放沉淀雜質(zhì)。
　　被測(cè)流體若為易氣化的液體，為防止發(fā)生氣穴，影響測(cè)量精確度和使用期限，傳感器的出口端壓力應(yīng)高于公式5計(jì)算的最低壓力Pmin
　　Pmin=2△p+1.25Pv 　Pa
　　式中  pmin——最低壓力，Pa；
      　　　△P——傳感器最大流量時(shí)壓力損失，Pa；
      　　　 Pv——被測(cè)液體最高使用溫度時(shí)飽和蒸汽壓，Pa。
　　流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝在傳感器下游，上游側(cè)的截止閥測(cè)量時(shí)應(yīng)全開，且這些閥門都不得產(chǎn)生振動(dòng)和向外泄漏。對(duì)于可能產(chǎn)生逆向流的流程應(yīng)加止回閥以防止流體反向流動(dòng)。
　　傳感器應(yīng)與管道同心，密封墊圈不得凸入管路。液體傳感器不應(yīng)裝在水平管線的最高點(diǎn)，以免管線內(nèi)聚集的氣體（如停流時(shí)混入空氣）停留在傳感器處，不易排出而影響測(cè)量。
　　傳感器前后管道應(yīng)支撐牢靠，不產(chǎn)生振動(dòng)。對(duì)易凝結(jié)流體要對(duì)傳感器及其前后管道采取保溫措施。